KARST: MGA PROSESO NG PAG-UUGNAY SA PANAHON AT MGA LANDSCAPE - KAPALIGIRAN - 2025

Ang karst , karst o kaluwagan ng karst, ay isang form ng topograpiya na ang pinagmulan ay dahil sa mga proseso ng pag-weather sa pamamagitan ng pagtanggal ng mga natutunaw na mga limestone na bato, dolomites at dyipsum. Ang mga kaluwagan na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglalahad ng isang sistema ng kanal sa ilalim ng lupa na may mga kuweba at kanal.

Ang salitang karst ay nagmula sa German Karst, isang salitang ginamit upang sumangguni sa lugar na Italyano-Slovenian na Carso, kung saan ang mga landst ng karst ay napuno. Inaprubahan ng Royal Spanish Academy ang paggamit ng parehong mga salitang "karst" at "karst", na may katumbas na kahulugan.

Larawan 1. Mga Bundok ng Anaga, Tenerife, Canary Islands, Spain. Pinagmulan: Jan Kraus sa pamamagitan ng flickr.com/photos/johny

Ang mga batong apog ay mga sedimentary na pangunahin na binubuo ng:

• Kaltsyum (calcium carbonate, CaCO ₃ ).
• Magnesite (magnesium carbonate, MgCO ₃ ).
• Ang mga mineral sa maliit na dami na nagbabago ng kulay at antas ng compaction ng bato, tulad ng mga clays (mga pinagsama-sama ng hydrated aluminyo silicates), hematite (ferric oxide mineral Fe ₂ O ₃ ), kuwarts (silikon na oxide mineral SiO ₂ ) at siderite (iron carbonate mineral FeCO ₃ ).

Ang Dolomite ay isang sedimentary rock na binubuo ng mineral dolomite, na doble carbonate ng calcium at magnesium CaMg (CO ₃ ) ₂ .

Ang dyipsum ay isang bato na binubuo ng hydrated calcium sulfate ( CaSO ₄ .2H ₂ O), na maaaring maglaman ng maliit na halaga ng carbonates, luad, oxides, chlorides, silica at anhydrite (CaSO ₄ ).

Mga proseso ng pag-init ng karat sa karst

Ang mga proseso ng kemikal ng pagbuo ng karst ay karaniwang kasama ang mga sumusunod na reaksyon:

• Pag-alis ng carbon dioxide (CO ₂ ) sa tubig:

CO ₂ + H ₂ O → H ₂ CO ₃

• Ang dissociation ng carbonic acid (H ₂ CO ₃ ) sa tubig:

H ₂ CO ₃ + H ₂ O → HCO ₃ ^- + H ₃ O ⁺

• Ang paglusaw ng calcium carbonate (CaCO ₃ ) sa pamamagitan ng pag-atake ng acid:

CaCO ₃ + H ₃ O ⁺ → Ca ²⁺ + HCO ₃ ^- + H ₂ O

• Sa isang nagresultang kabuuang reaksyon:

CO ₂ + H ₂ O + CaCO ₃ → 2HCO ₃ ^- + Ca ²⁺

• Ang pagkilos ng bahagyang acidic na carbonated na tubig, na gumagawa ng dissociation ng dolomite at kasunod na kontribusyon ng carbonates:

CaMg (CO ₃ ) ₂ + 2H ₂ O + CO ₂ → CaCO ₃ + MgCO ₃ + 2H ₂ O + CO ₂

Ang mga kadahilanan na kinakailangan para sa hitsura ng karst relief:

• Ang pagkakaroon ng isang apog na bato matrix.
• Ang masaganang pagkakaroon ng tubig.
• Ang pinapahalagahan na konsentrasyon ng CO ₂ sa tubig; ang pagtaas ng konsentrasyon na ito na may mataas na presyur at mababang temperatura.
• Biogenic na mapagkukunan ng CO ₂ . Ang pagkakaroon ng mga microorganism, na gumagawa ng CO _{2 sa} pamamagitan ng proseso ng paghinga.
• Sapat na oras para sa pagkilos ng tubig sa bato.

Mga mekanismo para sa paglusaw ng host rock:

• Ang pagkilos ng may tubig na solusyon ng sulpuriko acid (H ₂ SO ₄ ).
• Ang bulkan, kung saan ang mga daloy ng lava ay bumubuo ng mga tubular na kuweba o mga lagusan.
• Ang pisikal na erosive na pagkilos ng tubig sa dagat na gumagawa ng mga kweba sa dagat o baybayin, dahil sa epekto ng mga alon at pag-undermining ng mga bangin.
• Ang mga baybayang baybayin na nabuo ng pagkilos ng kemikal ng tubig sa dagat, na may palaging pag-aalis ng mga host rock.

Geomorphology ng mga karst relief

Ang lunas ng karst ay maaaring mabuo sa loob o labas ng isang host rock. Sa unang kaso ito ay tinatawag na panloob na karst, endocarstic o hypogen relief, at sa pangalawang kaso panlabas na karst, exocarstic o epigenic relief.

Larawan 2. Ang karst relief sa Covadonga, Asturias, Spain. Pinagmulan: Mª Cristina Lima Bazán sa pamamagitan ng https://www.flickr.com/photos//27435235767

-Anternal karst o endocarstic relief

Ang mga tubig sa ilalim ng tubig na kumakalat sa loob ng mga kama ng mga carbonaceous na bato, ay naghuhukay ng mga panloob na kurso sa loob ng malalaking mga bato, sa pamamagitan ng mga proseso ng pagkabulok na nabanggit namin.

Depende sa mga katangian ng salot, iba't ibang anyo ng panloob na kaluwagan ng karst ay nagmula.

Mga dry caves

Ang mga dry caves ay nabuo kapag ang mga panloob na sapa ng tubig ay umalis sa mga channel na ito na nakaukit sa mga bato.

Mga gallery

Ang pinakasimpleng paraan ng paghuhukay ng tubig sa loob ng isang yungib ay ang gallery. Ang mga galeriya ay maaaring palawakin upang mabuo ang "mga arko" o maaari silang makitid at bumubuo ng "corridors" at "mga tunel". "Branched tunnels" at pagtaas ng tubig na tinatawag na "siphons" ay maaari ring mabuo.

Stalactites, stalagmit at haligi

Sa panahon na ang tubig ay iniwan lamang ang kurso nito sa loob ng isang bato, ang natitirang mga gallery ay naiwan na may isang mataas na antas ng kahalumigmigan, na nagpapalabas ng mga patak ng tubig na may natunaw na calcium carbonate.

Kapag ang tubig ay sumingaw, ang carbonate ay umuusbong sa isang matibay na estado at lumilitaw ang mga pormula na lumalaki mula sa lupa na tinawag na "stalagmites", at ang iba pang mga pormulasyon ay lumalakad na nakabitin mula sa kisame ng yungib, na tinatawag na "mga stalactite".

Kapag ang isang stalakmite at isang stalagmite ay nakakatugon sa parehong puwang, nagkakaisa, isang "haligi" ang nabuo sa loob ng mga yungib.

Mga kanyon

Kapag ang bubong ng mga kuweba ay gumuho at gumuho, ang mga "canyon" ay nabuo. Sa gayon, ang mga malalim na pagbawas at mga vertical na pader ay lilitaw kung saan maaaring dumaloy ang mga ilog sa ibabaw.

-External karst, exocarstic o epigenic relief

Ang pagwawasak ng apog sa pamamagitan ng tubig ay maaaring tumagos sa bato sa ibabaw nito at bumubuo ng mga voids o mga lukab ng iba't ibang laki. Ang mga lungag na ito ay maaaring maging ilang diameter ng diameter, malalaking mga lukab ng ilang metro sa diameter o mga tubular channel na tinatawag na "lapiaces".

Bilang isang lapiaz na bubuo nang sapat at bumubuo ng isang pagkalumbay, ang iba pang mga landform ng karst ay lumilitaw na tinatawag na "sinkholes", "uvalas" at "poljes".

Dolinas

Ang sinkhole ay isang depresyon na may isang pabilog o elliptical base , ang laki kung saan maaaring umabot ng ilang daang metro.

Kadalasan, sa tubig ng sinkholes ay naiipon na sa pamamagitan ng pagtunaw ng mga carbonates ay naghuhukay ng isang lababo sa hugis ng isang funnel.

Mga ubas

Kapag lumago ang ilang mga sinkhole at sumali sa isang mahusay na pagkalumbay, nabuo ang isang "ubas".

Poljés

Kapag ang isang malaking pagkalumbay na may isang patag na ilalim at sukat sa mga kilometro ay nabuo, ito ay tinatawag na "poljé".

Ang isang poljé ay nasa teorya ng isang malaking ubas, at sa loob ng poljé ay may mga pinakamaliit na porma ng karst: uvalas at sinkholes.

Sa Poljés, ang isang network ng mga channel ng tubig ay nabuo na may isang lababo na bumagsak sa tubig sa lupa.

Larawan 3. Cueva del Fantasma, Aprada-tepui, Venezuela. (Sundin ang mga tao sa kaliwang bahagi ng imahe para sa sangguniang sukat). Pinagmulan: MatWr, mula sa Wikimedia Commons

Ang mga form ng karst bilang mga zone ng buhay

Sa mga karst formations mayroong mga intergranular space, pores, joints, fractures, fissures at ducts, na ang mga ibabaw ay maaaring kolonisado ng mga microorganism.

Mga photic zone sa mga form ng karst

Sa mga ibabaw na ito ng mga karst relief, tatlong mga photic zone ay nabuo depende sa pagtagos at intensity ng ilaw. Ang mga zone na ito ay:

• Lugar ng pasukan : ang lugar na ito ay nakalantad sa pag-iilaw ng solar na may pang-araw-araw na siklo ng pag-iilaw sa gabi.
• Takip-silim zone: intermediate photic zone.
• Madilim na lugar: lugar kung saan ang ilaw ay hindi tumagos.

Fauna at pagbagay sa photic zone

Ang iba't ibang mga anyo ng buhay at ang kanilang mga mekanismo ng pagbagay ay direktang nakakaugnay sa mga kondisyon ng mga photic zone.

Ang mga pagpasok at mga takip-silim na zone ay may mga kundisyon na may kakayahang para sa iba't ibang mga organismo, mula sa mga insekto hanggang sa mga vertebrates.

Ang madilim na zone ay nagtatanghal ng mas matatag na mga kondisyon kaysa sa mababaw na mga zone. Halimbawa, hindi ito naaapektuhan ng kaguluhan ng hangin at nagpapanatili ng isang palaging pare-pareho na temperatura sa buong taon, ngunit ang mga kondisyong ito ay mas matindi dahil sa kawalan ng ilaw at ang imposibilidad ng fotosintesis.

Para sa mga kadahilanang ito, ang mga malalim na lugar ng karst ay itinuturing na mahirap sa mga nutrisyon (oligotrophic), dahil kulang sila ng photosynthetic pangunahing mga gumagawa.

Iba pang mga naglilimita ng mga kondisyon sa mga form ng karst

Bilang karagdagan sa kawalan ng ilaw sa mga kapaligiran ng endocarstic, sa mga form ng karst mayroong iba pang mga naglilimita ng mga kondisyon para sa pagbuo ng mga form sa buhay.

Ang ilang mga kapaligiran na may koneksyon sa hydrological sa ibabaw ay maaaring magdusa sa pagbaha; Ang mga caves sa disyerto ay maaaring makaranas ng mahabang panahon ng tagtuyot at ang mga sistemang pantubo ng bulkan ay maaaring makaranas ng nabago na aktibidad ng bulkan.

Sa mga panloob na cavern o endogen formations, ang iba't ibang mga kondisyon na nagbabantang sa buhay ay maaari ring maganap, tulad ng nakakalason na konsentrasyon ng mga tulagay na compound; asupre, mabibigat na metal, matinding kaasiman o kaasalan, nakamamatay na gas o radioactivity.

Microorganism ng mga endocarstic na lugar

Kabilang sa mga microorganism na naninirahan sa mga pormasyong endocarstic, maaari nating banggitin ang bakterya, archaea, fungi at mayroon ding mga virus. Ang mga pangkat na ito ng mga microorganism ay hindi nagpapakita ng pagkakaiba-iba na ipinapakita nila sa mga habitat sa ibabaw.

Maraming mga geological na proseso tulad ng iron at asupre oksihenasyon, ammonification, nitrification, denitrification, anaerobic sulfur oxidation, sulfate reduction (SO ₄ ^2- ), methane cyclization (pagbuo ng cyclic hydrocarbon compound mula sa methane CH ₄ ), bukod sa ang iba ay pamamagitan ng mga microorganism.

Bilang mga halimbawa ng mga microorganism na ito ay maaari nating banggitin:

• Leptothrix sp., Alin ang mga epekto ng pag-ulan ng bakal sa mga caves ng Borra (India).
• Ang Bacillus pumilis na nakahiwalay mula sa mga caves ng Sahastradhara (India), na nagpapatnubay ng pag-ulan ng calcium carbonate at pagbuo ng crystal ng calcite.
• Ang filamentous asupre oxidizing bacteria Thiothrix sp., Na natagpuan sa Lower Kane Cave, Wyomming (USA).

Microorganism ng exocarstic zone

Ang ilang mga exokarst formations ay naglalaman ng deltaproteobacteria spp. , Acidobacteria spp., Nitrospira spp. at proteobacteria spp.

Mga species ng genera: Epsilonproteobacteriae, Ganmaproteobacteriae, Betaproteobacteriae, Actinobacteriae, Acidimicrobium, Thermoplasmae, Bacillus, Clostridium at Firmicutes, bukod sa iba pa, ay maaaring matagpuan sa mga pormasyong hypogen o endokarst.

Landscapes ng mga karst formations sa Espanya

• Ang Las Loras Park, na hinirang ng isang World Geopark ng UNESCO, na matatagpuan sa hilagang bahagi ng Castilla y León.
• Papellona Cave, Barcelona.
• Ardales Cave, Malaga.
• Gua ng Santimamiñe, Walang-laman na Bansa.
• Cave ng Covalanas, Cantabria.
• Mga kuweba ng La Haza, Cantabria.
• Miera Valley, Cantabria.
• Sierra de Grazalema, Cádiz.
• Tito Bustillo Cave, Ribadesella, Asturias.
• Torcal de Antequera, Malaga.
• Cerro del Hierro, Seville.
• Massif de Cabra, Subbética Cordobesa.
• Sierra de Cazorla Natural Park, Jaén.
• Mga bundok ng Anaga, Tenerife.
• Massif ng Larra, Navarra.
• Rudrón Valley, Burgos.
• Ordesa National Park, Huesca.
• Sierra de Tramontana, Mallorca.
• Monasteryo ng Piedra, Zaragoza.
• Enchanted City, Cuenca.

Landscapes ng mga karst formations sa Latin America

• Lakes ng Montebello, Chiapas, Mexico.
• El Zacatón, Mexico.
• Dolinas de Chiapas, Mexico.
• Cenotes ng Quintana Roo, Mexico.
• Cacahuamilpa Grottoes, Mexico.
• Tempisque, Costa Rica.
• Roraima Sur Cave, Venezuela.
• Charles Brewer Cave, Chimantá, Venezuela.
• La Danta System, Colombia.
• Gruta da Caridade, Brazil.
• Cueva de los Tayos, Ecuador.
• Cura Knife System, Argentina.
• Isla ng Madre de Dios, Chile.
• Pagbuo ng El Loa, Chile.
• Lugar ng baybayin ng Cordillera de Tarapacá, Chile.
• Pagbubuo ng Cutervo, Peru.
• Pucará Formation, Peru.
• Umajalanta Cave, Bolivia.
• Pagbubuo ng Polanco, Uruguay.
• Vallemí, Paraguay.

Mga Sanggunian

1. Barton, HA at Northup, DE (2007). Geomicrobiology sa mga kapaligiran sa kuweba: nakaraan, kasalukuyan at hinaharap na mga pananaw. Journal of Cave at Karst Studies. 67: 27-38.
2. Culver, DC at Pipan, T. (2009). Ang biyolohiya ng mga kweba at iba pang mga tirahan sa ilalim ng lupa. Oxford, UK: Oxford University Press.
3. Engel, AS (2007). Sa biodiversity ng sulfidic karst habitats. Journal of Cave at Karst Studies. 69: 187-206.
4. Krajic, K. (2004). Ang mga biologist ng lungga ay hindi nalibing na kayamanan. Science. 293: 2,378-2,381.
5. Li, D., Liu, J., Chen, H., Zheng, L. at Wang, k. (2018). Ang mga sagot sa komunidad ng lupa na microbial sa pag-unlad ng damuhan ng damo sa mga marmol na lupa ng karst. Paglabag sa Land at Pag-unlad. 29: 4,262-4,270.
6. doi: 10.1002 / ldr.3188
7. Northup, DE at Lavoie, K. (2001). Geomicrobiology ng mga kuweba: Isang pagsusuri. Geomicrobiology Journal. 18: 199-222.